圓盤鋸機(jī)及鋸片對(duì)加工質(zhì)量的影響（一）

在石材生產(chǎn)過程中，影響加工質(zhì)量的因素很多，其中機(jī)械設(shè)備狀況，鋸片的性能，荒料的材質(zhì)，加工的工藝及管理的水平等都有密切關(guān)系。下面就圓鋸機(jī)械設(shè)備的有關(guān)問題加以說明。

一、鋸切的結(jié)構(gòu)形式

目前石材行業(yè)使用的鋸機(jī)型式，大至可分為單柱懸臂式鋸機(jī)，雙柱龍門式鋸機(jī)和四柱框架式鋸機(jī)三種類型

1、單柱懸臂式鋸機(jī)
這種鋸機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉而被石板材廠廣泛采用，這是單式鋸機(jī)的最大優(yōu)勢。
但是這種鋸機(jī)因受結(jié)構(gòu)型式的限制而存在如下問題。
(1) 升降行程受限
滑軌在滑座內(nèi)升降，滑軌受高度的限制升降行程一般都在800mm以內(nèi)。而臺(tái)車上的分片小車行程也較小，因而只能使用高度低、寬度窄的荒料。
(2) 懸臂限制
鋸切頭固定于滑軌上，滑軌在滑座內(nèi)作升降運(yùn)動(dòng)，而滑座水平外伸懸臂固定在水泥柱子上，當(dāng)鋸切頭下鋸時(shí)，下降越多，滑軌懸臂也越長，這與刀軸端懸垂的鋸片共同形成三個(gè)受力的懸臂結(jié)構(gòu)。懸臂的受力隨著安裝鋸片的多少變化，鋸片數(shù)量增多，懸垂重量增加，懸臂長度加大，懸臂受力件的變形量，尤其是刀軸的變形量也隨之增加，這必將導(dǎo)致刀軸外端鋸片較之里面鋸片因刀軸變形而引起的偏擺幅度跟著加大，這也是單柱式鋸機(jī)作為多片組合鋸使用時(shí)外端鋸片較易損壞的原因。
(3)承力限制
鋸切時(shí)荒料對(duì)鋸片的阻力可分解為對(duì)刀軸頭部向上的頂托力和水平推力。在這個(gè)力的作用下對(duì)鋸切頭和滑軌則形成向上的頂托力矩和水平扭矩。這兩個(gè)力矩最后都傳至滑座上由滑座承受。單柱鋸的滑座一般都做得較高，上推力矩的受力支點(diǎn)距離較大，因此承受上頂力矩的能力也大。而滑座導(dǎo)軌的寬度相對(duì)較窄，所以承受水平扭力的能力就差。隨著臺(tái)車上荒料的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)扭力的方向也跟著不斷變化。又因升降運(yùn)動(dòng)需要滑軌與滑座的配合存有間隙，有扭轉(zhuǎn)力矩的作用下勢必推動(dòng)刀軸作來回?cái)[動(dòng)。同樣因隙間的存在，鋸切時(shí)上頂力矩將刀軸上抬，當(dāng)鋸片離開荒料時(shí)在鋸片重荷作用下刀軸又下垂。這就是鋸切過程中在鋸切力作用下刀軸產(chǎn)生振擺的原因之一。間隙小擺動(dòng)小，間隙大擺動(dòng)也大，由此可見，若滑座導(dǎo)軌越長越寬，即對(duì)滑軌的支承面越大，鋸機(jī)就越穩(wěn)定。同樣，滑座導(dǎo)軌與滑軌的間隙越小，上下運(yùn)動(dòng)的精度就越高，由此引起的振動(dòng)也越小，反之鋸機(jī)的振動(dòng)就會(huì)加大。所以在使用過程中適時(shí)調(diào)整導(dǎo)軌鑲嵌條與滑軌的間隙是保證鋸機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的重要因素。
(4)臺(tái)車穩(wěn)定性差
臺(tái)車兩條軌道的長度一般都在6m左右，在全長范圍內(nèi)都要求較高的水平度和平行度以保證臺(tái)車均勻穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。平整度的調(diào)整需要較長的平尺和水平儀，這個(gè)條件不是一般廠家都具備的。即使新安裝時(shí)調(diào)整正確了，在使用過程中也因基礎(chǔ)變形或不均勻磨損而影響其平整度。這時(shí)就應(yīng)當(dāng)予以調(diào)整校正，否則就會(huì)出現(xiàn)三個(gè)輪著地一個(gè)輪懸在空中的情況，影響其使用的穩(wěn)定性。
當(dāng)鋸?fù)暌坏缎璺制莆讳彽诙稌r(shí)，這類鋸機(jī)的分片車均被置于臺(tái)車之上，這樣的兩車重疊，也增加了臺(tái)車的不穩(wěn)定因素。
鋸切過程中臺(tái)車在荒料的重壓下，在石粉污水噴濺的條件下日夜不停的連續(xù)工作，臺(tái)車輪和軸承極易損壞，如不及時(shí)調(diào)整更換，也將影響臺(tái)車的正常運(yùn)行。

2、雙柱龍門式鋸機(jī)
這類鋸機(jī)的鋸切頭大都固定在溜板箱下面，溜板箱在橫梁上作往復(fù)鋸切運(yùn)動(dòng)。鋸切過程中臺(tái)車固定不動(dòng)，這樣就排除了臺(tái)車因機(jī)械問題而造成的不穩(wěn)定因素。

鋸切過程中荒料的阻力對(duì)刀軸產(chǎn)生的扭力矩，如前所述，可分解為垂直向上的頂托力和水平方向的扭轉(zhuǎn)力矩，兩個(gè)力矩均通過刀軸，溜板作用于橫梁上再傳至兩條立柱承受。因?yàn)榱锇逑涞幕壌蠖荚O(shè)計(jì)得較長，承受水平扭力的承受力支點(diǎn)距離大，因此，對(duì)水平力矩的承受能力也大，橫梁一般都較窄，橫梁上兩條軌道作為垂直上頂力矩的受力支點(diǎn)距離更窄，因而承受上頂力矩的能力就差。但這類鋸機(jī)鋸片頭和溜板箱的重量較大，一般足以承受水平力和上托力矩的作用，為防止上頂，鋸機(jī)溜板箱下面設(shè)有防頂托輪。一旦上頂力過大而且大于下壓重量的總和時(shí)，溜板箱的滑軌如不受到托輪的限制，將被上頂脫離與橫梁導(dǎo)軌面的接觸，這樣托輪就起到了防止上頂?shù)淖饔?，也就保證了滑軌的正常接觸，從而能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鋸切。當(dāng)這類鋸機(jī)裝上較多的組合鋸片，如鋸切時(shí)上頂力超過下壓的重量產(chǎn)生上頂現(xiàn)象引起溜板振動(dòng)時(shí)，就必須適時(shí)調(diào)整托輸，須調(diào)至與橫梁下導(dǎo)軌接觸，托輪便隨溜板箱的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。但又不能將托輪上的壓力調(diào)得過緊，否則將增加滑軌的阻力。因此要恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整托輪的頂力，使之既能隨著滑軌的移動(dòng)自如轉(zhuǎn)動(dòng)面又頂而不緊，頂而不死。

這種鋸機(jī)的刀軸也是懸臂的，隨著鋸片數(shù)量的增多懸垂重量和懸臂長度的增加，刀軸的變形也隨之加大，將因此引起鋸片偏擺而加大振動(dòng)，影響鋸切效果。所以，在這類鋸機(jī)上組合鋸片的數(shù)量同樣受到限制。

當(dāng)然，這種機(jī)型做為單片鋸或數(shù)量較少的大小鋸片組合使用，鋸切效果還是很好的，因此被板材廠和碑石廠廣泛采用，這也是石材鋸切最基本的一種機(jī)型。

單柱式鋸機(jī)與龍門式鋸機(jī)相比，兩種機(jī)型的承載能力各有所長，但刀軸的懸臂結(jié)構(gòu)都是共同的特點(diǎn)。因而作為組合鋸機(jī)使用并向多鋸片組合方向發(fā)展都一樣受到結(jié)構(gòu)形式的限制。

3、四柱框架式鋸機(jī)
這種結(jié)構(gòu)的鋸機(jī)多為組合鋸機(jī)，特別是大型組合鋸機(jī)幾乎全都采用這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗臈l立柱及其上下連接的框架形成了極為穩(wěn)固的基礎(chǔ)。而且立柱高，橫梁長，縱梁寬，能放入大型荒料鋸切。刀軸采用非懸臂的多支承結(jié)構(gòu)，刀座縱橫方向的承力點(diǎn)距離大，沒有偏轉(zhuǎn)力矩的作用，受力均勻，因而能裝較多的鋸片。如國外的大型組鋸可裝70片刀，國產(chǎn)機(jī)也可裝置30片刀。這樣大型荒料裝入后即可高效率，高質(zhì)量地進(jìn)行多層次鋸切，還可根據(jù)不同荒料規(guī)格和材質(zhì)選擇最佳的鋸切參數(shù)。如采用變頻調(diào)速能方便地改變鋸片轉(zhuǎn)速和走刀速度，可準(zhǔn)確地控制進(jìn)刀量和分片移位，主要的鋸切參數(shù)都由電腦控制數(shù)字或屏幕顯示，自動(dòng)地完成鋸切全部過程。

二、設(shè)備的要求、調(diào)整和使用

1、機(jī)器設(shè)備運(yùn)行要平衡、振動(dòng)要小
金剛石鋸片因振動(dòng)而受到反復(fù)沖擊將導(dǎo)致金剛石刀頭的破損，脫落或非正常磨損。因此機(jī)械設(shè)備各連接部位的可靠緊固以及荒料裝夾的可靠固定都至關(guān)重要，為此應(yīng)力求減少鋸切時(shí)的振動(dòng)，以保證設(shè)備正常平穩(wěn)地運(yùn)行。

2、刀軸精度和耐磨性
刀軸是安裝鋸片的基準(zhǔn)，其精度的高低大體上決定了鋸片的安裝精度。鋸片裝上卸下時(shí)，鋸片在軸上推進(jìn)拉出的反復(fù)磨擦極易造成刀軸的磨損或碰刮損傷，特別是設(shè)備經(jīng)過長期使用之后。因此要保證刀軸的精度不會(huì)有大的變化，除對(duì)刀軸的安裝精度進(jìn)行必要的檢驗(yàn)調(diào)整外，對(duì)刀軸的選材、熱處理及表面處理也很重要。我們生產(chǎn)的組鋸刀軸采用合金鋼制造，除進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理以保證刀軸具備良好的剛度不易變形外，還對(duì)表面深層進(jìn)行超音頻淬火處理(較高頻淬火硬層深)。然后外表面再進(jìn)行鍍硬鉻處理，最后再經(jīng)磨床磨削加工而成。用此法加工的刀軸表面光潔，不銹蝕，硬度高(HRC60以上)，硬層厚，不易磨損和碰刮損傷，長期使用后仍能保證刀軸具有較高的精度。

3、刀軸精度的檢驗(yàn)調(diào)整
(1)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)刀軸，用百分表檢測，要求符合以下指標(biāo)：
刀軸的徑向跳動(dòng)A≤0.04mm；
墊板外端面跳動(dòng)B≤0.05mm
(2)用框架水平儀檢測刀軸的水平度
在全長范圍內(nèi)C≤0.04mm(只許上偏)，如超過比值可調(diào)整刀座支承(或鋸切頭)至刀軸水平度在允差范圍內(nèi)。
(3)刀軸對(duì)橫梁導(dǎo)軸或臺(tái)車軌道的交叉垂直度
刀軸對(duì)橫梁導(dǎo)軌的交叉垂直度超差，即鋸片相對(duì)于荒料鋸切平面的偏角超差，會(huì)引起荒料上部鋸縫超寬。超差較多時(shí)鋸出的毛板出現(xiàn)上薄下厚的問題(俗稱斧頭板)便可斷定是刀軸導(dǎo)軌交叉垂直超差所致，須調(diào)整糾正。檢查調(diào)整方法如下

上述情況出現(xiàn)時(shí)，請將這層毛板下鋸到要求的深度，升起鋸片。然后將切過的荒料外表層去掉。在留下的豎直毛板上畫出離鋸縫等高的AB線，將百分表吸附于鋸片下沿，旋轉(zhuǎn)鋸片將百分表觸頭轉(zhuǎn)至等高線上的A、B兩點(diǎn)，并升降鋸片將A、B兩檢測點(diǎn)的距離調(diào)至1m以上，測出兩點(diǎn)的差值應(yīng)不大于0.05mm/1m，超過比值即應(yīng)調(diào)整。調(diào)整時(shí)只需將鋸切頭固定鏍栓稍作松動(dòng)，輕敲鋸切頭使之作輕微擺動(dòng)，調(diào)至所要求的位置后再將螺栓鎖緊即可，為防止松動(dòng)后位置又發(fā)生變化，調(diào)整完畢最好再加上定位銷。如原來已有定位銷，調(diào)整時(shí)須先將銷釘卸下，待調(diào)整完后再另鉆孔打銷。

4、墊板精度
組合鋸機(jī)裝上大小鋸片組合使用時(shí)，分片移位對(duì)鋸縫的重合度要求高，除與移動(dòng)距離有關(guān)外，還與鋸片的偏擺量、刀頭的寬度誤差和焊接對(duì)稱偏差及墊板的精度都有直接關(guān)系。

墊板多由鑄鐵和鋁合金制成，鋁合金質(zhì)輕、耐磨、易加工、不銹蝕是較理想的墊板材料，但價(jià)格較鑄鐵高出許多。為了提高精度，加工時(shí)應(yīng)先把墊板一凹面及凹孔加工好。再以凹孔及凹面定位將其固定于專用工裝上，一次裝夾便捋另一凹面，兩個(gè)側(cè)面內(nèi)孔及外圓加工完畢。這樣加工的墊板兩側(cè)面的偏擺誤差可控制在0.01～0.015mm以內(nèi)，厚薄差在0.02mm以內(nèi)，具有較高的精度，減少了墊板誤差對(duì)鋸片偏擺和鋸縫重合度的影響。

特點(diǎn)應(yīng)注意墊板的存放，切勿亂扔造成撞刮損傷。安裝時(shí)須仔細(xì)清除貼合面上的污物，確保鋸片的安裝精度。

三、鋸片的安裝調(diào)整

1、少數(shù)鋸片的調(diào)整
整組鋸片中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一片、兩片或幾片鋸片的偏擺超差，這時(shí)可將超差的鋸片卸下，清除鋸片和墊板的銹斑及沾著的污物后將這些鋸片按卸下時(shí)的記號(hào)重新裝于刀軸外端(尾座端)，旋轉(zhuǎn)檢查如仍超差，可將鋸片和鋸片間的墊板轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后再鎖緊檢查，經(jīng)多次轉(zhuǎn)動(dòng)后如有的鋸片偏擺仍過大無法調(diào)整時(shí)，則應(yīng)將其卸下進(jìn)行整形處理。

2、整組鋸片的調(diào)整
組合鋸片的安裝，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生整組鋸片同時(shí)向一方向偏擺的情況。這樣的偏擺，旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力的作用而產(chǎn)生循環(huán)作用的水平分力。

水平分力的大小隨偏擺量的增加而加大。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起鋸機(jī)的橫向搖擺振動(dòng)，以致根本無法正常工作。為此我們在刀軸的外端設(shè)置了可調(diào)整整組鋸片偏擺量大小的調(diào)整盤。調(diào)整時(shí)須對(duì)鋸片進(jìn)行預(yù)鎖緊，預(yù)緊的程度以調(diào)整盤上的調(diào)整螺絲起調(diào)整作用，而鋸片又不致因鎖緊過松而反彈為準(zhǔn)。調(diào)整需在百分表的監(jiān)測下進(jìn)行，根據(jù)百分表的檢測將偏擺量最大的點(diǎn)通過調(diào)整螺絲往回頂，一邊調(diào)整一邊檢測，至符合要求止。然后將所有的調(diào)整螺絲鎖緊，最后再將鋸片鎖緊，再經(jīng)復(fù)檢無誤方可投入使用。這一調(diào)整方法簡單易學(xué)，一般操作工人均能掌握。經(jīng)正確調(diào)整后整組鋸片的偏擺量可控制在0.3～0.5mm范圍內(nèi)，有較高的使用精度。

3、鋸片的安裝位置
鋸片裝于刀軸上，繞著刀軸的中心線旋轉(zhuǎn)，刀軸的尺寸公差為100－0.036，如鋸片孔的尺寸公差為100＋0.066。軸與孔的間隙在0.048～0.137范圍內(nèi)變化，鋸片安裝時(shí)刀軸停止不動(dòng)，裝上鋸片后因重量的作用整組鋸片與刀軸的間隙都出現(xiàn)在刀軸下方，形成鋸片繞刀軸旋轉(zhuǎn)的中心與鋸片中心偏離0.048～0.137mm。鋸片經(jīng)研磨1～2小時(shí)之后，鋸片刀頭中的金剛砂露出并形成以刀軸為旋轉(zhuǎn)中心的刃口(俗稱開刃)。鋸片之間的相對(duì)位置改變后即因旋轉(zhuǎn)中心的改變而改變?nèi)锌诜较?。因此裝好鋸片并經(jīng)開刃之后，若需要重新拆裝鋸片，拆卸時(shí)請務(wù)必作好下死點(diǎn)記號(hào)，重裝時(shí)須按記號(hào)安裝，不要改變鋸片的旋轉(zhuǎn)方向和位置。否則，因刃口方向的改變將影響鋸切的效率和鋸片壽命。